La junta de separación sísmica para el edificio no será menor que:
• 2/3 de la suma de los desplazamientos de los bloques contiguos (Dato desconocido).
• s = 3 + 0.004(h – 500), donde h es la altura total del edificio en cm: 3 + 0.004 x (2290-500) = 10.16cm ≈ 10cm
• s > 3cm: 3cm.
El edificio se debe retirar de los límites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables o con edificaciones, distancias (d) no menores que:
dMIN = 2/3 x DMAX : 2 / 3 x (7cm) = 4.67cm = 5cm.
dMIN = s/2 : 11cm / 2 = 5.5cm = 6cm.
La longitud de la junta sísmica para la estructura será igual a 10cm. Se considerará una junta de 4” (10cm).
11. Conclusiones
Configuración estructural del edificio
• El edificio fue clasificado como regular en la dirección Y e irregular en la dirección X. La dirección Y posee una buena rigidez lateral ya que presenta una mayor cantidad de placas, las que contribuirán al control de los desplazamientos laterales y giros de la planta de la estructura. La dirección X posee menor rigidez lateral debido a que posee menor cantidad de placas. Además en esta dirección, la concentración de esfuerzos se producirá en sólo dos de los pórticos (B y C).
• La suposición inicial que consideró al edificio compuesto por muros estructurales, pudo ser comprobada al obtenerse que los cortantes inducidos por el sismo en las placas representan (en suma) más del 80% del cortante total para cada dirección analizada, de acuerdo con la planta mostrada en la figura No. 05 - 10.
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Períodos fundamentales y modos de vibración
• Mediante el análisis sísmico en traslación pura, se obtuvieron períodos de vibración (T) cuyos valores fueron menores que los obtenidos para el análisis considerando 3 grados de libertad por nivel. La diferencia entre los períodos obtenidos se debe a que en el caso de traslación pura, se imponen sobre la estructura restricciones adicionales que aumentan ficticiamente la rigidez de los elementos que resisten cortante sísmico, tales como columnas y placas.
• Con relación al punto anterior, el acortamiento del período en la dirección X se reflejará sobre la estructura como un aumento en las fuerzas inerciales, ya que ésta será capaz de “absorber” mayores cortantes inducidos por sismo. En la dirección Y no existieron diferencias entre los sistemas de fuerzas inerciales aplicados, ya que no existen diferencias importantes entre los períodos obtenidos y la estructura se mantiene siempre dentro de la zona plana del
espectro de pseudos aceleraciones, con TDINY < TP = 0.40seg.
• Comparando el período aproximado que permite calcular la NTE.030 con el obtenido por procedimientos dinámicos para la dirección X, obtenemos que TAPROX = 0.38seg y TDIN = 0.59 seg. Si para el análisis sísmico estático se
hubiese considerado el TAPROX, se hubiese aplicado sobre la estructura fuerzas
inerciales con valores mucho mayores a las obtenidas usando el TDIN,
correspondiendo esta últimas a la rigidez propia de la edificación. Esto a su vez, elevaría los desplazamientos laterales y cabría la posibilidad de no cumplir con los límites de deriva que plantea la NTE.030, necesitando finalmente redimensionar algunos de los elementos para elevar la rigidez lateral de la edificación en esta dirección.
• Para la estructura analizada, en la dirección Y no hay diferencias importantes
entre el TAPROX de la NTE.030 y el período calculado mediante procedimientos
dinámicos (TAPROX = 0.38seg contra TDIN = 0.39seg).
Desplazamientos y control de la deriva
• Los desplazamientos máximos en el nivel superior para los análisis estático y dinámico se muestran en el siguiente cuadro resumen.
Análisis
Caso 3GDL - X TPX 3GDL - Y TPY 3GDL - X TPX 3GDL - Y TPY
DMAX (cm) 8.51 7.24 6.38 4.92 6.98 5.18 5.84 4.08
Estático Dinámico
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Análisis
Caso 3GDL - X TPX 3GDL - Y TPY 3GDL - X TPX 3GDL - Y TPY
Entrepiso 4 4 6 6 4 4 6 6
ΔMAX (cm) 1.27 1.07 0.94 0.72 1.03 0.86 0.77 0.60
Deriva (o/oo) 4.62 3.88 3.42 2.61 3.75 3.12 2.79 2.18
Estático Dinámico
• Habiéndose efectuado el control de la deriva para la estructura, se afirma que el edificio cumple de manera adecuada con el límite de 7o/oo considerado en la NTE.030 para edificios conformados por elementos de concreto armado.
Fuerza Cortante y Momento Basal
• Los resultados obtenidos se muestran en el siguiente cuadro: V (ton) M (tonxm) V (ton) M (tonxm)
3gdl - X 459.70 7,374.26 353.63 5,600.31 3gdl - Y 510.00 8,178.25 379.78 6,199.73 TPX 494.55 7,933.39 396.76 6,306.72 TPY 510.00 8,178.25 381.30 6,220.02 ΔV (ton) 34.85 559.14 43.13 706.41 ΔM (tonxm) 0.00 0.00 1.52 20.29 Estático Dinámico Caso
• En la dirección X, debido al menor período obtenido para el caso de traslación pura, la fuerza cortante basal se incrementó en aproximadamente el 10% del valor obtenido para el caso que considera 3gdl por nivel en los análisis estático y dinámico. Esto genera además un aumento del valor de las fuerzas inerciales que actúan sobre la estructura.
• El incremento en el momento basal para el caso de traslación pura es aproximadamente el 10% sobre el valor obtenido para el caso de 3gdl para los análisis estático y dinámico.
• Se deduce entonces que el período de vibración es un factor con una alta incidencia sobre los resultados del análisis sísmico, obteniéndose que para esta estructura, la disminución del período fundamental en la dirección X, conlleva a un incremento de los esfuerzos de sismo sobre los diversos elementos estructurales (vigas, columnas y placas).
• En la dirección Y, no hay una variación significativa entre los resultados obtenidos para los casos analizados, ya que el período de vibración prácticamente se mantuvo constante y dentro de la zona plana del espectro de pseudo aceleraciones, lo cual conlleva a que el factor C sea también constante, con un valor igual a 2.50.
• Se empleó para el diseño, las fuerzas obtenidas del análisis dinámico considerando 3gdl por nivel. El método para la obtención de los esfuerzos internos actuantes sobre los diversos elementos estructurales del edificio (vigas,
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placas y columnas), fue el de Combinación Cuadrática Completa (CQC). Estos quedan definidos como una combinación de la respuesta de todos los modos de vibración influyentes sobre el comportamiento de la estructura ante la acción de sismos. Para el caso de la estructura analizada, estos fueron los modos de los pisos inferiores.
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Eje Simetría 4.94 8.24 7.74 5.91 4.52 6.08 3.41 6.76 27.28 2.33 7.19 1.88 18.50 2.09 3.04 2.06 0.37 0.00 8.24 13.43 0.90 0.00 15.77 26.04 1.43 0.00 25.59 44.89 1.95 0.00 35.66 70.27 2.44 0.00 46.84 100.96 2.89 0.00 58.09 133.74 3.27 0.00 67.90 157.30 3.59 0.00 10.15 6.25 5.61 2.35 10.67 13.97 24.54 9.22 7.99 6.24 6.75 7.70 6.17 4.75 12.64 59.34 2.94 5.96 2.55 29.90 2.99 21.20 5.52 10.81 3.47 16.04 21.12 26.90 10.06 8.54 5.91 7.40 8.66 9.67 7.27 19.05 70.45 3.18 7.03 2.83 31.25 4.70 30.09 6.44 12.62 5.66 22.04 28.97 32.96 10.88 9.26 6.83 8.25 9.62 13.26 8.90 26.16 76.03 3.44 7.49 3.15 30.91 5.36 39.99 6.92 15.07 5.92 27.71 36.39 48.41 11.32 9.61 7.39 8.78 10.26 18.56 9.30 32.87 71.54 3.58 7.71 3.35 26.18 5.61 48.90 7.19 16.75 6.40 31.93 41.96 74.70 11.12 9.38 7.74 8.78 10.31 26.75 11.25 37.89 55.69 3.50 7.33 3.36 18.13 6.65 56.32 6.85 18.95 7.69 33.05 43.27 112.34 10.09 8.59 7.40 8.24 9.56 41.34 10.85 39.14 32.94 3.19 6.49 3.13 14.64 6.07 59.45 6.51 15.71 7.15 24.69 29.46 160.85 7.06 5.35 7.52 5.40 7.17 51.42 10.46 27.77 85.50 2.12 2.70 2.20 28.56 4.61 59.82 1.96 32.93 8.59 298.82 3.27 145.67 PL-1 PL-4 C-3 PL-3
Figura No. 05 - 08.- Fuerzas internas actuantes sobre el pórtico del Eje C debido a cargas de sismo. 5.29 5.09 4.21 4.45 4.00 1.90 7.34 1.86 3.28 3.122.55 1.05 0.55 5.45 1.21 1.96 8.39 1.33 3.48 11.36 1.44 5.04 14.22 1.51 6.56 16.83 1.56 7.96 19.00 1.56 9.17 20.47 1.60 10.09 6.24 2.92 2.72 6.04 5.83 6.08 7.16 7.10 3.01 2.61 2.18 6.01 3.07 3.26 2.36 5.53 2.98 2.47 6.19 5.98 5.89 7.29 7.26 3.14 2.87 2.23 6.33 3.13 3.27 2.68 5.90 3.05 2.90 6.29 6.08 6.37 7.31 7.28 3.29 2.57 2.27 6.02 3.14 3.15 2.66 5.86 3.03 3.17 6.13 5.93 6.57 7.05 7.02 3.37 2.17 2.21 5.46 3.03 2.86 2.61 5.63 2.89 3.47 5.61 5.43 6.66 6.40 6.37 3.36 1.50 2.03 4.42 2.75 2.35 2.30 4.93 2.53 3.48 4.77 4.62 6.20 5.41 5.39 3.09 0.73 1.72 3.13 2.32 1.73 2.06 4.34 2.21 3.77 3.30 3.16 6.22 3.59 3.57 3.03 0.77 1.18 0.72 1.54 0.46 1.12 1.84 0.87 4.13 4.92 2.20 D-3 C-3 B-3 C-3
Figura No. 05 - 09.- Fuerzas internas actuantes sobre el pórtico del Eje 3 debido a cargas de sismo.
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Figura No. 05 - 10.- Fuerzas de sismo actuantes
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